Контрольная работа

по химии

вариант № 5

2009

Полиоксиэтиленовые цепи как гидрофильные части многих ПАВ и полимеров

Все свойства простых и сложных систем ионогенных ПАВ определяются электростатическими взаимодействиями. Свойства неионных ПАВ контролируются совершенно другими, а именно гидрофильными взаимодействиями. Наиболее важную группу неионных ПАВ составляют ПАВ с олиго группами в качестве полярных "головок". Если обозначить оксиэтиленовую группу символом Е, то простое неионное ПАВ с алкильной липофильной цепью можно сокращенно записать как CmEw. Гидрофобная часть молекул может быть более сложной, многие НПАВ содержат ароматические группы.

Для типичных ионных ПАВ, как и для многих других ПАВ, объем полярной группы намного меньше объема неполярной части молекулы. Однако это не так в случае полиоксиэтиленовых ПАВ, поскольку объемы обеих частей молекулы близки. Более того, обычно полярная часть молекулы больше неполярной. В связи с этим уместно и полезно рассматривать неионогенное ПАВ как короткий блок-сополимер AB. Самым ярким свойством неионных ПАВ является температурная зависимость их физико-химических свойств. Иногда это осложняет практическое использование НПАВ, но в то же время может быть и преимуществом, поскольку появляется возможность создавать системы, свойства которых управляются температурой. Главная проблема здесь состоит в понимании и контроле специфических температурно-зависимых взаимодействий между полярным растворителем и полиоксиэтиленовыми цепями НПАВ. Такие взаимодействия присущи не только НПАВ, они важны также для полимеров, содержащих оксиэтиленовые группы. Таким образом, вполне логично рассматривать оксиэтилированные ПАВ и полимеры в одном контексте.

Некоторые оксиэтилированные полимеры и НПАВ

Использующиеся для различных нужд ПАВ редко бывают химически гомогенными. Все типы ПАВ характеризуются широким распределением неполярных частей молекул: различаются по длине алкильные цепи, варьируется степень их ненасыщенности и т.д. Негомогенность технических ПАВ по составу определяется исходным сырьем, используемым для синтеза ПАВ. Но это обычно мало влияет на анализ физико-химических данных и моделирование систем. Что касается неионогенных ПАВ, то дополнительным источником значительной гетерогенности являются полярные группы.

Таким образом, неионные ПАВ, которые находят широкое практическое использование, необходимо рассматривать как смеси поверхностно-активных веществ. Конечно, существуют хорошо охарактеризованные индивидуальные неионогенные ПАВ, но они очень дороги. Их значение для проведения научных работ и для развития наших знаний трудно переоценить. Далее мы будем в основном анализировать результаты, полученные при исследовании таких индивидуальных ПАВ.

Обычные оксиэтилированные НПАВ характеризуются намного более широким распределением по размеру полярных групп по сравнению с недавно разработанными этоксилатами с узким распределением по полярным группам.

Температурная зависимость KKM и размеров мицелл оксиэтилированных ПАВ

Критическая концентрация неионных полиоксиэтилированных ПАВ типа CmEn сильно зависит от числа атомов углерода в неполярной цепи и в меньшей степени от числа оксиэтиленовых групп, слабо повышаясь при увеличении длины полярной цепи. Зависимость логарифма KKM от числа атомов углерода в алкильной цепи выражается прямой, наклон которой значительно больше, чем для ионных ПАВ. ............